Date asociate

Abstract

Fundal: Boabele sunt asociate cu beneficii pentru sănătate. Se știe puțin despre efectul metabolomului inițial asupra răspunsurilor metabolice generale la aportul de boabe.

afine

Obiectiv: Am studiat efectele fructelor de pădure asupra metabolomului seric.

Proiecta: Optzeci de femei supraponderale au finalizat acest studiu încrucișat randomizat. În timpul intervențiilor de 30 de zile, subiecții au consumat fructe uscate de cătină (SB), ulei de cătină (SBo), extract de etanol fenolic de cătină amestecat cu maltodextrină (SBe + MD) (1: 1) sau afine congelate. Profilele metabolice au fost cuantificate din probe de ser utilizând spectroscopie de rezonanță magnetică nucleară 1 H.

INTRODUCERE

Efectele reducătoare ale fructelor de cătină (Hippophaë rhamnoides) asupra markerilor inflamatori (1, 2) au fost observate în studiile clinice. Aportul de fructe de cătină (SB) 5 a crescut concentrațiile de flavonoli circulanți la adulții sănătoși (3, 4). La om, suplimentarea cu ulei de cătină (SBo) extras cu dioxid de carbon supercritic a atenuat semnele și simptomele ochiului uscat (5), agregarea plachetară redusă (6), a avut efecte benefice asupra dermatitei atopice (7), creșterea concentrației serice a HDL colesterolului (7) și a redus concentrația moleculei de adeziune a celulelor vasculare-1 (VCAM-1) (2). Studiile la animale și in vitro au sugerat că SBo (8-10) și extractele de alcool și preparatele flavonoide (11-14) au activități antioxidante și antiinflamatorii și pot afecta în mod benefic concentrațiile serice de glucoză și trigliceride (15). Aceste rezultate au fost susținute de studii clinice recente (16, 17).

Sucul de afine (nativul european de afine Vaccinium myrtillus) a modulat concentrațiile markerilor inflamatori reglementați de factorul de transcripție nucleară κB la bărbați și femei cu risc crescut de boli cardiovasculare (18). Un supliment alimentar care conținea o combinație de concentrate de afine și cătină a îmbunătățit activitatea enzimelor antioxidante, a crescut cantitatea de peptidă C și a redus concentrațiile de hemoglobină glicată în circulația copiilor diabetici de tip 1 (19). Afinele și cătina au avut tendința de a induce o ușoară scădere a circumferinței taliei, a greutății corporale și a concentrației serice a VCAM-1 la femeile ușor supraponderale (2).

Obiectivul acestui studiu a fost de a investiga efectele SB, fracțiunilor sale și afine asupra concentrațiilor de lipide circulante, lipoproteine ​​și metaboliți cu greutate moleculară mică la femeile cu concentrații ușor crescute de markeri de risc ai bolilor cardiovasculare și diabet de tip 2. În special, ne-am propus să investigăm efectul profilului metabolic de bază asupra răspunsului la aportul de boabe, care, din câte știm, nu a fost raportat anterior folosind abordări holistice. Am folosit o nouă platformă metabolomică de rezonanță magnetică nucleară (RMN) pentru a obține o imagine holistică a efectelor în circulația sistemică (20, 21).

SUBIECTE ȘI METODE

Participanți și design

Un total de 110 femei supraponderale sau ușor obeze au fost recrutați în acest studiu crossover randomizat. Fiecare participant și-a dat consimțământul informat în scris pentru procedurile de studiu, care au fost aprobate de Comitetul de Etică al districtului spitalicesc din sud-vestul Finlandei. Criteriile de includere au fost după cum urmează: IMC (în kg/m 2) de 26-34, concentrația serică de colesterol total de 4,5-8 mmol/L, concentrația LDL-colesterol> 2,5 mmol/L, concentrația trigliceridelor 120 g/L, tiroida concentrație hormonală stimulatoare de 0,3–4,2 mU/L, concentrație de alanină aminotransferază> NCT01860547. În perioadele de intervenție de 33-35 de zile, participanții au consumat următoarele 4 diete de fructe de pădure într-o ordine randomizată: SB uscate, extract de etanol fenolic de cătină amestecat cu maltodextrină (SBe + MD) (1: 1), SBo sau afine congelate. Fiecare participant a fost desemnat să primească fiecare dietă cu fructe de pădure o dată în timpul studiului, într-o ordine independentă, randomizată. A fost efectuată o simplă alocare aleatorie nerestricționată prin utilizarea unui tabel cu numere aleatoare. Diferite persoane au fost responsabile cu repartizarea aleatorie și înscrierea participanților. Perioadele de intervenție au fost separate de perioade de spălare de 30-39 zile. Probele de ser după un post de 12 ore au fost colectate la începutul și la sfârșitul fiecărei intervenții. Principala măsură a rezultatului studiului a fost modificarea concentrației serice de alanină aminotrasferază în timpul intervențiilor de fructe de pădure. Măsurile secundare de rezultat au fost efectele intervențiilor de fructe de pădure asupra altor indicatori ai metabolismului și inflamației lipidelor și glucozei, dintre care mai mulți au fost raportați anterior (2). În acest studiu, a fost efectuată o analiză RMN a profilurilor metabolice ale probelor de ser pentru a investiga ipoteza că intervențiile de boabe ar afecta profilurile metabolice ale participanților, iar efectul poate diferi în funcție de profilurile metabolice inițiale ale participanților.

Pentru a menține aportul zilnic de energie constant în timpul intervențiilor și perioadelor de spălare, participanții au fost rugați să înlocuiască o parte din dieta lor normală cu produse din fructe de pădure furnizate pentru ei. În caz contrar, dieta participanților a fost gratuită în afară de intervenție. Aporturile de nutrienți și energie în timpul perioadelor de intervenție și spălare au fost estimate utilizând înregistrări de alimente 3-d în fiecare perioadă.

Un total de 80 de participanți au finalizat studiul conform protocolului. Rezultatele analizei de la toate punctele de prelevare au fost obținute de la 77 de participanți. Motivele raportate ale abandonului în timpul studiului au fost dificultățile participanților de a folosi timpul pe întreaga durată de câteva luni sau alte motive personale. Estimarea mărimii eșantionului de prestudiu s-a bazat pe presupunerea că o modificare (± SD) de 0,14 ± 0,23 mmol/L a concentrației colesterolului LDL ar putea avea loc în timpul unei intervenții de fructe de pădure. Cu o dimensiune a eșantionului de 85 de participanți, acest studiu ar avea o putere de ~ 80% pentru a detecta modificarea (testul pe 2 fețe; nivelul de semnificație 0,05). Participanții, calculele puterii de prestudiu și protocolul de studiu au fost descrise în detaliu anterior (2).

Studiați produsele

Metabolomica RMN serică

Am aplicat spectroscopie 1H RMN pentru a determina metabolomul seric prin 3 ferestre moleculare diferite (20, 21). Aceste ferestre oferă informații despre 14 subclase de lipoproteine ​​și concentrațiile de lipoproteine-particule, metaboliți cu greutate moleculară mică, cum ar fi aminoacizii, 3-hidroxibutiratul și creatinina, și informații moleculare detaliate despre lipidele serice, inclusiv colesterol liber și esterificat, sfingomielină, gradul de saturație și n - 3 acizi grași. Metodologia oferă informații despre> 100 măsuri metabolice primare și variabile derivate multiple cu interpretare și semnificație biochimică clară (21). Datele a 14 subclase de lipoproteine ​​și concentrațiile de particule lipoproteice plus metaboliții cu greutate moleculară mică au fost prelevate din probe de ser native în același experiment, iar datele lipidice serice au fost preluate din extracte de lipide după aceea. Protocolul experimental care include prepararea probei și spectroscopia RMN sunt descrise în detaliu în Inouye și colab. (24). A se vedea materialul suplimentar online și Tabelul suplimentar 1 sub „Date suplimentare” din numărul online pentru o definiție a subclaselor lipoproteinelor și, respectiv, o listă completă a metaboliților cuantificați. Această platformă cantitativă a fost aplicată recent în diferite studii epidemiologice și genetice la scară largă (25-27).

Analize statistice

Efectul profilului metabolic inițial asupra răspunsului la fructe de pădure

Gruparea metabolică a probelor de bază a relevat 2 grupuri metabolice de bază distincte de participanți. Grupul B (30 de participanți) a fost caracterizat de concentrații serice mai mari de apolipoproteină B, un raport mai mare de apolipoproteină B la apolipoproteina AI, colesterol LDL seric mai ridicat, trigliceride mai mari, colesterol HDL mai scăzut și diametre mai mici de particule HDL și LDL comparativ cu participanții atribuit grupului metabolic A (47 de participanți) Figura 3, tabelul 1; vezi Figura 2 suplimentară sub „Date suplimentare” în numărul online). Concentrațiile mediane de markeri inflamatori [raportate anterior de Lehtonen și colab. (2)] TNF-α, IL-6, proteină C reactivă cu sensibilitate ridicată, molecula de adeziune intercelulară-1 și VCAM-1 au avut tendința de a fi mai mari, iar adiponectina a avut tendința pentru a fi mai mici, la participanții la grupa metabolică de bază B (date neprezentate). În general, profilurile metabolice din grupul B au indicat un risc cardiometabolic mai mare decât în ​​grupul A.

TABELUL 1

Caracteristicile participanților la grupele metabolice inițiale A (profil metabolic inițial care indică un risc cardiometabolic mai scăzut) și B (profil metabolic inițial care indică un risc cardiometabolic mai mare) 1